林輝慶

摘 要：課程改革越來越重視“過程與方法”的培養(yǎng)，初中物理實驗教學正是體現(xiàn)這一維度目標的特色內(nèi)容?？茖W方法的教育無論是從現(xiàn)在還是長遠來看都是實現(xiàn)中華民族科學技術偉大復興的關鍵，根據(jù)長期在實驗教學中的摸索，對初中物理實驗教學中如何滲透科學方法提出一些策略上的探討，希望以此促進物理教師對科學方法教學的思考與研究。

關鍵詞：實驗教學；科學方法；滲透；策略

2011年，教育部在對初中物理課程標準進行修訂時，提出了通過物理課程的實施注重提升學生的科學素養(yǎng)以及應對未來社會挑戰(zhàn)能力的指導思想。物理學實驗是人類認識世界的一種重要活動，是進行科學研究的基礎，而實驗教學是塑造學生科學素養(yǎng)的重要過程。隨著課程改革的不斷深入，科學方法的教育越來越受到人們的重視，如何在實驗中通過科學方法的滲透讓學生建立起清晰的科學探究模型、豐富的解決問題方法、具備一定的科學素養(yǎng)是廣大物理教師應該注重研究的方向和課題。

一、實驗教學中滲透科學方法存在的普遍性問題

1.思想重視不足

在現(xiàn)行的初中升學選拔的機制下，物理教學的評價仍然以紙筆測驗來反應，這一方式是以“知識與技能”這一維度目標的考查占大部分。這樣一來物理教師為了保證教學成績，不得不圍繞歷年紙筆測驗的經(jīng)驗來指導課堂教學，而對繁瑣又耗時的分組實驗多采用演示、視頻實驗、課件實驗來搪塞，有的甚至以講授來代替實驗，在思想上不重視實驗教學，更談不上在實驗教學中對學生科學方法的傳授和培養(yǎng)。

2.科學思路不明

物理學史的發(fā)展，除了積累了豐富的物理理論知識外，還在科學探索中形成了有效的科學方法，這些方法為世界科技的進步和未來科技的發(fā)展奠定了寶貴的實踐基礎。而目前卻有相當部分物理教師在實驗教學中未能掌握正確的科學方法，實驗時出現(xiàn)實驗目的不明確、實驗方案不合理、科學方法不明顯等問題。

3.方法滲透不準

物理實驗中可以滲透使用的科學方法很多，比如，控制變量法、物理模型法、等效替代法、理想實驗法、歸納分析、對比法、轉換法、放大法、平衡法、積累法等。在實驗教學中，有些實驗的方法比較明確單一，有些實驗中卻包含著多種方法的綜合運用，有些注重在設計方案環(huán)節(jié)突出科學方法，有些是在操作過程或是數(shù)據(jù)分析中運用了科學方法，而教師在實踐中往往會過多地突出某一方法的運用，或者一些方法在實驗的不同階段中相互混淆把握

不準。

二、實驗教學中滲透科學方法應遵循的原則

“實驗不僅是學習和研究物理學的重要方法，還是運用物理學解決其他問題的重要手段?！笨茖W方法不是教出來的，而要遵循一定的原則讓學生在實驗活動中體驗、感悟和內(nèi)化。

1.漸進性原則

學生剛開始接觸物理實驗時應以建立興趣為主，在實驗的設計中以滲透單一的科學方法為宜，把重點放在儀器的使用和物理現(xiàn)象的觀察上，嘗試讓學生進行簡單的歸納與分析。隨著實驗活動的不斷深入，學生思維水平的提高，學生積累了一定的實踐經(jīng)驗，這時應逐步提高對實驗的過程性管理和要求，讓學生從實驗中學會運用科學方法的思維，使學生對科學方法的認識從感性漸進到理性、從經(jīng)驗漸進到理論的層級上來。

2.整體性原則

物理實驗絕不是單個科學方法的體現(xiàn)，多數(shù)初中物理實驗綜合應用了各種科學方法，“不同的科學方法共同作用、相互支撐，這就要求教師權衡一個知識點突出了哪種方法，有選擇地突出一些科學方法的同時兼顧其他?！币虼瞬还苁墙處煹难菔緦嶒炦€是學生的分組實驗，我們都應該從這整體上考慮，把握教材所關注的重點方法進行滲透。

3.教與學統(tǒng)一的原則

科學方法絕不是“教”出來的，皮亞杰的建構主義理論強調(diào)的是學生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和主動建構，而不是把知識從教師頭腦中傳送到學生的筆記本上，學生科學素養(yǎng)的提高主要在于他在實驗中獲得知識和能力的方式。“教”是一種直接而比較系統(tǒng)的方式，但它容易導致學生機械地記憶而不能正確理解和運用；學生主動實驗的過程就是“學”方法的過程，在實驗探究中主動發(fā)現(xiàn)問題、主動學習科學方法、主動思考解決問題的辦法更容易把所體驗和學習到的科學方法轉化為終身的素養(yǎng)，所以，應該把“教”實驗與“學”實驗統(tǒng)一起來，取長補短。

三、實驗教學中滲透科學方法的教學策略

1.利用問題設計滲透科學方法

初中生的思維正處在一個從直觀感性思維漸進到抽象理性思維的初級階段，這就要求物理教師要善于利用引導式的講授方法來開啟學生的智慧，切忌使用填鴨式的灌輸，特別是科學方法的傳授。筆者所在地區(qū)的教研部門這幾年以科學探究中的問題設計開展了豐富的研究，達成了利用問題設計來滲透科學方法是行之有效的策略之一。學生在問題引領下很容易發(fā)現(xiàn)實驗中所需要解決的問題以及如何解決這些問題，而在解決問題過程中自然形成了要用科學方法的意識，此時教師再將應用到的科學方法進行歸納，讓學生在解決問題的過程中將這些方法內(nèi)化為科學方法。

例如，在進行《牛頓第一定律》實驗時進行了這樣的問題設計：

演示：用手推動小車在桌面上運動一段距離后停下來。

師問：“小車為什么會停下來？”

生答：“受到桌面對它的摩擦阻力。”

師問：“如何讓小車在桌面上運動得更遠呢？”

生答：“用更大的力推小車”“用更輕的小車”“減小桌面的摩擦力”等。

老師引導學生分析得出影響小車運動距離的因素有：小車的初速度、小車的質量和小車受到的摩擦力等。

師追問：“我們要怎樣證明小車運動距離與受摩擦阻力的關系呢？”

生討論后回答：“改變桌面的粗糙程度”“要用同一輛小車”、“要用相同的力推小車”…

通過這三個問題，引導學生意識到：小車運動距離受多個因素的影響，而為了探究運動距離與受摩擦阻力的關系必須控制其他的因素保持不變，進而就要解決如何控制小車質量和初始運動速度等這些變量的問題，在解決這些問題過程中教師引出控制變量的概念，滲透控制變量這一科學方法。endprint

2.利用演示實驗滲透科學方法

演示實驗除了具有引出物理現(xiàn)象、證明物理規(guī)律或作為課題導入部分的功能外，筆者認為，有些實驗有必要由老師先進行演示，并在演示過程中直接引出科學方法，讓學生在老師的示范下理解這些科學方法的運用。比如，在探究影響電流做功的因素這個實驗中，學生已經(jīng)熟練掌握了控制變量的方法，但這個實驗的難點之一卻是如何應用轉換法讓學生直觀地比較電流做功的多少，為此教師可進行不同電熱絲給等質量的兩杯煤油加熱的演示實驗，讓學生觀察兩支溫度計的示數(shù)來比較電流做功的多少，而在演示過程中通過對溫度計作用的分析引出轉換法，讓學生明白有些實驗的現(xiàn)象不容易觀察，需要借助一定的材料或現(xiàn)象把它轉換成明顯能觀察到的現(xiàn)象也是物理研究常用的科學方法。

3.利用數(shù)據(jù)分析滲透科學方法

實驗后要對數(shù)據(jù)進行處理得出結論，而對實驗數(shù)據(jù)的處理也要滲透適合的科學方法，比如，算術平均法、比值歸納法、圖像分析法等。對實驗要分析的數(shù)據(jù)可以是預期的數(shù)據(jù)也可以是實驗得到的數(shù)據(jù)，我們可以利用記錄數(shù)據(jù)的表格設計巧妙地滲透科學

方法。

例如，為了探究滑動摩擦力與壓力大小關系，我們可以事先設計這樣一張空表（如下），表中空白部分的“接觸面”和“壓力”兩列是這個實驗中預期的數(shù)據(jù)，在實驗前可以填寫。當我們把這樣的空表展示給學生并要求學生討論思考后填寫前兩列可能的數(shù)據(jù)或內(nèi)容時，學生會推測：“老師究竟要我在這兩列中填寫什么呢？”在這樣的好奇心的驅動下學生自然會思考實驗的過程，而表格中的“接觸面”一列就已經(jīng)體現(xiàn)了控制變量的科學思想。

綜上所述，雖然初中物理教材中針對科學方法的表達相對比較隱蔽，但卻又貫穿著整個初中物理的學習過程；雖然教材中沒有明確的科學方法的定義，但教師在教學過程中還是有責任將科學方法的教育滲透到每個實驗中，讓學生通過實驗不僅掌握了物理知識、探索了物理規(guī)律，更重要的是培養(yǎng)了他們科學思維的習慣和方法，為下一階段的學習奠定終身受用的基礎。

參考文獻：

[1]李煥珍.中學物理實驗教學中進行科學方法教育的探索[D].山東師范大學，2008.

[2]黃琳雅，黎明，陳清梅.論物理教學中科學方法顯化教育的教學原則[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012（02）.

編輯 王團蘭endprint